[工學(xué)]第4章-非接觸測溫

1、工學(xué)第4章-非接觸(jich)測溫第一頁，共46頁。優(yōu)點(diǎn)：儀表不破壞被測介質(zhì)的溫度場。敏感元件不必和被測介質(zhì)到達(dá)平衡，儀表滯后小。理論上儀表測溫上限不受限制。敏感元件不必與被測介質(zhì)到達(dá)同樣溫度值，因此測溫部件(bjin)不被高溫破壞。輸出信號大，靈敏度高，準(zhǔn)確度高第二頁，共46頁。主要主要(zhyo)內(nèi)容內(nèi)容 4.1 輻射測溫的根本原理輻射測溫的根本原理4.2 單色輻射高溫計單色輻射高溫計 輻射溫度計輻射溫度計4.4 比色高溫計比色高溫計4.5 紅外溫度計紅外溫度計第三頁，共46頁。輻射波長范圍：見教材輻射波長范圍：見教材p82p82電磁波譜電磁波譜 在低溫時，物體輻射能量很小，主要發(fā)射的是紅

2、外線在低溫時，物體輻射能量很小，主要發(fā)射的是紅外線。隨著溫度。隨著溫度(wnd)(wnd)的升高，輻射能量急劇增加，輻射的升高，輻射能量急劇增加，輻射光譜也向短的方向移動，在光譜也向短的方向移動，在50005000左右時。輻射光譜包左右時。輻射光譜包括了局部可見光；到括了局部可見光；到80008000時可見光大大增加，即呈現(xiàn)時可見光大大增加，即呈現(xiàn)“紅熱紅熱；如果到；如果到3000030000時，輻射光譜包括更多的短波時，輻射光譜包括更多的短波成分，使得物體呈現(xiàn)成分，使得物體呈現(xiàn)“白熱白熱。 輻射測溫的根本原理：觀察灼熱物體外表的輻射測溫的根本原理：觀察灼熱物體外表的“顏色顏色來大致判斷物體的

3、溫度來大致判斷物體的溫度(wnd)(wnd)。第四頁，共46頁。輻射能的分配(fnpi) 當(dāng)物體接受(jishu)到輻射能量以后，根據(jù)物體本身的性質(zhì)，會發(fā)生局部能量吸收、透射和反射 RDAQQQQQQQQQQRDA1吸收率； 透射率； 反射率。 第五頁，共46頁。物體(wt)分類： 黑體絕對黑體：照射到物體上的輻射能全部被吸收，既無反射也無透射。 透明體：照射到物體上的輻射能全部透射過去(guq)，既無吸收又無反射。鏡體、白體：照射到物體上的輻射能全部反射出去。假設(shè)物體表現(xiàn)平整光滑，反射具有一定規(guī)律，那么該物體稱之為“鏡體；假設(shè)反射無一定規(guī)律，那么該物體稱為“絕對白體或者簡稱為“白體。 第六頁

4、，共46頁。4.1 4.1 輻射輻射(fsh)(fsh)測溫根本原理測溫根本原理一、熱輻射測溫的根本定律一、熱輻射測溫的根本定律1、普朗克定律單色輻射強(qiáng)度定律、普朗克定律單色輻射強(qiáng)度定律 輻射出射度輻射出射度M：離開輻射源外表一點(diǎn)處的面單元上的輻射：離開輻射源外表一點(diǎn)處的面單元上的輻射能量除以該單元面積，稱為該點(diǎn)的輻射出射度，單位為能量除以該單元面積，稱為該點(diǎn)的輻射出射度，單位為瓦瓦/米米2(W/m2)。 全幅射體的光譜輻射出射度全幅射體的光譜輻射出射度M0單位：單位：w/m3與波與波長長和溫度和溫度T關(guān)系關(guān)系 為波長；為波長；c1= 2)第一輻射常數(shù)為普朗克第第一輻射常數(shù)為普朗克第c2=1.

5、4388*10-2(m.K)，第二輻射常數(shù)，第二輻射常數(shù)2、使用條件：溫度低于使用條件：溫度低于3000K，波長較短的可見光范圍內(nèi)，用，波長較短的可見光范圍內(nèi)，用維恩公式代替維恩公式代替(dit)普朗克定律，誤差不超過普朗克定律，誤差不超過1%151012)e(cMTcTcecM2510維恩公式維恩公式(gngsh(gngsh) )第七頁，共46頁。3 3、斯忒藩波爾茲曼定律全輻射強(qiáng)度定律，也稱為四、斯忒藩波爾茲曼定律全輻射強(qiáng)度定律，也稱為四次方定律次方定律1 1 M0M0與與M0M0的關(guān)系的關(guān)系M0M0是波長是波長 從從0 0 之間全部之間全部(qunb)(qunb)光譜輻射出射光譜輻射出射

6、度的總和度的總和2 2 M0M0的公式斯忒潘的公式斯忒潘玻耳茲曼定律玻耳茲曼定律:):) 物體的總的輻射出射度與溫度的四次方成正比物體的總的輻射出射度與溫度的四次方成正比 斯忒藩波爾茲曼常數(shù)斯忒藩波爾茲曼常數(shù),5.67032,5.67032* *10-8 W/(m2.K4)10-8 W/(m2.K4) dMM00041051012Td)e(cMTc上式就是輻射式溫度計測溫的理論上式就是輻射式溫度計測溫的理論(lln)根據(jù)。根據(jù)。全輻射強(qiáng)度定律是單色輻射強(qiáng)度定律在全波長內(nèi)積分的結(jié)果。全輻射強(qiáng)度定律是單色輻射強(qiáng)度定律在全波長內(nèi)積分的結(jié)果。第八頁，共46頁。由于實(shí)際物體不是全輻射體，所以由于實(shí)際物體

7、不是全輻射體，所以(suy)需修正：需修正：1光譜輻射出射度光譜輻射出射度M普朗克定律：普朗克定律： 2維恩公式維恩公式3斯忒潘斯忒潘玻耳茲曼定律玻耳茲曼定律發(fā)射率發(fā)射率：實(shí)際物體輻射出射度和同一溫度下全輻射：實(shí)際物體輻射出射度和同一溫度下全輻射體的輻射出射度之比，體的輻射出射度之比，注意：光譜發(fā)射率注意：光譜發(fā)射率和發(fā)射率和發(fā)射率，其值在，其值在0-1之間之間,都不都不是常數(shù)是常數(shù), 用實(shí)驗(yàn)的方法測定。用實(shí)驗(yàn)的方法測定。 與溫度、該物體的與溫度、該物體的特性和外表情況有關(guān)，特性和外表情況有關(guān)， 那么按基爾霍夫定律還那么按基爾霍夫定律還與與有關(guān)。有關(guān)。15112)e(cMTc4TMTcecM2

8、51第九頁，共46頁。二、輻射測溫的常用二、輻射測溫的常用(chn(chn yn yn) )方法方法 1、亮度測溫、亮度測溫 定義：測出物體在某一波段上的輻射亮度，確定被測物體的溫定義：測出物體在某一波段上的輻射亮度，確定被測物體的溫度。使用濾光片度。使用濾光片 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、靈敏度高、抗干擾。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、靈敏度高、抗干擾。 缺點(diǎn)：有一定偏差缺點(diǎn)：有一定偏差 2、全輻射測溫、全輻射測溫 定義：測出物體在整個波長范圍定義：測出物體在整個波長范圍(fnwi)內(nèi)的輻射能量，確定被內(nèi)的輻射能量，確定被測物體的輻射溫度。斯忒潘測物體的輻射溫度。斯忒潘玻耳茲曼定律四次方定律玻耳茲

9、曼定律四次方定律 優(yōu)點(diǎn)：靈敏度低優(yōu)點(diǎn)：靈敏度低 缺點(diǎn)：容易受環(huán)境干擾，偏差較大。缺點(diǎn)：容易受環(huán)境干擾，偏差較大。 3、比色測溫、比色測溫 定義：測出物體在兩個特定相近波長范圍定義：測出物體在兩個特定相近波長范圍(fnwi)上的輻射能量上的輻射能量之比，確定被測物體的比色溫度。之比，確定被測物體的比色溫度。 優(yōu)點(diǎn)：靈敏度較高，偏差小，中高溫測量，抗干擾能力強(qiáng)。優(yōu)點(diǎn)：靈敏度較高，偏差小，中高溫測量，抗干擾能力強(qiáng)。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴。第十頁，共46頁。4.2 單色輻射單色輻射(fsh)高溫計高溫計光學(xué)光學(xué)(gungxu)高溫計高溫計光電高溫計光電高溫計 1應(yīng)用普朗克

10、定律制作的單色輻射高溫計2應(yīng)用輻射定律制作的輻射高溫計3當(dāng)溫度變化(binhu)時，光譜輻射出射度的增長要比輻射出射度的增長要快得多。單色輻射高溫計的靈敏度高第十一頁，共46頁。精密光學(xué)高溫計用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的精密測試；標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)高溫計用于量值的傳遞，例如，在物質(zhì)熔點(diǎn)、熱容量和相變點(diǎn)的測定中使用。光學(xué)高溫計可用來測量80032000C的高溫。由于采用用肉眼進(jìn)行(jnxng)色度比較，所以測量誤差與人的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。光學(xué)高溫計測量的溫度稱為亮度溫度(Ts)，被測對象為非黑體時，要通過修正才能得到非黑體的真實(shí)溫度。一、光學(xué)(gungxu)高溫計第十二頁，共46頁。 由普朗克定律知道，物體的光譜輻射出射由普

11、朗克定律知道，物體的光譜輻射出射率率M與溫度有關(guān)，而物體在高溫下會發(fā)與溫度有關(guān)，而物體在高溫下會發(fā)光，稱亮度，因亮度光，稱亮度，因亮度L與光譜輻射出射與光譜輻射出射率率M成正比，故通過測物體亮度成正比，故通過測物體亮度L可可求物體的溫度。求物體的溫度。 L=cM=c M0 c-比例常數(shù)。比例常數(shù)。2 由亮度標(biāo)注溫度時需解決的問題：亮度溫由亮度標(biāo)注溫度時需解決的問題：亮度溫度度1問題提出：同樣亮度問題提出：同樣亮度L，由于物體，由于物體不不同，所以同，所以(suy)物體對應(yīng)的溫度是不同。物體對應(yīng)的溫度是不同。因此某一亮度下儀表應(yīng)對應(yīng)標(biāo)注何種溫度？因此某一亮度下儀表應(yīng)對應(yīng)標(biāo)注何種溫度？2解決方法：

12、儀表標(biāo)注的是黑體對應(yīng)的溫解決方法：儀表標(biāo)注的是黑體對應(yīng)的溫度度Ts ，即亮度溫度，實(shí)際物體的真實(shí)溫度，即亮度溫度，實(shí)際物體的真實(shí)溫度要進(jìn)行修正。要進(jìn)行修正。1 1 根本根本(gnbn)(gnbn)工工作原理：作原理：第十三頁，共46頁。亮度(lingd)溫度 定義：當(dāng)被測物體為非黑體，在同一波長下的光譜輻射亮度同絕對(judu)黑體的光譜輻射亮度相等時，那么黑體的溫度稱為被測物體在波長為時的亮度溫度。)(00LTTTTLL左邊為非黑體光譜左邊為非黑體光譜(gungp)輻射亮度，右邊為黑體的光譜輻射亮度，右邊為黑體的光譜(gungp)輻射亮度輻射亮度 為了校正光學(xué)高溫計測量非黑體的溫度為了校正光

13、學(xué)高溫計測量非黑體的溫度比真實(shí)溫度偏低的偏差。比真實(shí)溫度偏低的偏差。第十四頁，共46頁。3)亮度溫度亮度溫度Ts ：當(dāng)物體在輻射：當(dāng)物體在輻射(fsh)波長波長為為 ，溫度為時，溫度為時T，其光譜輻射，其光譜輻射(fsh)亮亮度度L和黑體在輻射和黑體在輻射(fsh)波長為波長為 ，溫，溫度為度為Ts時的光譜輻射時的光譜輻射(fsh)亮度亮度L0相等，相等，那么把那么把Ts稱為這個物體在波長稱為這個物體在波長下的亮度下的亮度溫度。溫度。4)由亮度溫度由亮度溫度Ts如何求物體的真實(shí)溫度如何求物體的真實(shí)溫度T 物體的輻射物體的輻射(fsh)發(fā)射率發(fā)射率和亮度溫度和亮度溫度Ts ，代入：代入：22ln

14、cTTcTSS注：注：0 10，在充分受熱后，從管，在充分受熱后，從管口看進(jìn)去管子的底部就可近似認(rèn)為是全輻口看進(jìn)去管子的底部就可近似認(rèn)為是全輻射體。射體。5、使用光學(xué)、使用光學(xué)(gungxu)高溫計時的本高溫計時的本卷須知卷須知第二十三頁，共46頁。2由于中間介質(zhì)的影響：光學(xué)高溫計不由于中間介質(zhì)的影響：光學(xué)高溫計不要距離被測物體太遠(yuǎn)，一般應(yīng)在要距離被測物體太遠(yuǎn)，一般應(yīng)在12m之之內(nèi)比較適宜。內(nèi)比較適宜。 光學(xué)高溫計和被測物體之間的灰塵、光學(xué)高溫計和被測物體之間的灰塵、煙霧、二氧化碳等對輻射都有吸收作用，煙霧、二氧化碳等對輻射都有吸收作用，造成誤差造成誤差(wch)。3光學(xué)高溫計不宜測反射光很強(qiáng)

15、的物體，光學(xué)高溫計不宜測反射光很強(qiáng)的物體，容易造成大容易造成大 誤差誤差(wch)4 光學(xué)高溫計的測量準(zhǔn)確度比熱電偶、光學(xué)高溫計的測量準(zhǔn)確度比熱電偶、熱電阻低，并不能測物體內(nèi)部溫度。熱電阻低，并不能測物體內(nèi)部溫度。第二十四頁，共46頁。第二十五頁，共46頁。二、光電高溫計二、光電高溫計1 光學(xué)高溫計的問題：測量時要手動平衡亮光學(xué)高溫計的問題：測量時要手動平衡亮度；人判定平衡點(diǎn)，平衡點(diǎn)還可能因人而度；人判定平衡點(diǎn)，平衡點(diǎn)還可能因人而易；故它不是連續(xù)性測量儀表，應(yīng)用受限易；故它不是連續(xù)性測量儀表，應(yīng)用受限制。制。2 其工作原理：光電器件代替人眼，作為儀其工作原理：光電器件代替人眼，作為儀表的感受件

16、感受輻射源的亮度變化，并轉(zhuǎn)表的感受件感受輻射源的亮度變化，并轉(zhuǎn)換成與亮度成比例換成與亮度成比例(bl)的電信號。此信號的電信號。此信號經(jīng)電子放大器放大后被測量，其大小對應(yīng)經(jīng)電子放大器放大后被測量，其大小對應(yīng)被測物體的溫度。光電高溫計時自動連續(xù)被測物體的溫度。光電高溫計時自動連續(xù)測溫儀表。測溫儀表。第二十六頁，共46頁。WDL-31型光電高溫計的工作(gngzu)原理 1物鏡；物鏡；2同步信號發(fā)生器；同步信號發(fā)生器；3調(diào)制鏡；調(diào)制鏡；4微電機(jī)；微電機(jī)；5反光鏡；反光鏡；6聚光鏡；聚光鏡；7參比燈；參比燈；8探測探測(tnc)元件元件第二十七頁，共46頁。3 缺點(diǎn)：光學(xué)元件互換性很差，更換元件時，

17、缺點(diǎn)：光學(xué)元件互換性很差，更換元件時，整個儀表要進(jìn)行重新調(diào)整和分度。整個儀表要進(jìn)行重新調(diào)整和分度。4 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) l無無 700的下限。因光電器件可感受的下限。因光電器件可感受可見光，紅外光波長可見光，紅外光波長 2分辨率高，光學(xué)高溫計最高為分辨率高，光學(xué)高溫計最高為0.5，而光電高溫計可達(dá)而光電高溫計可達(dá)0.010.05； 3精確度高，由于采用性能良好的單色精確度高，由于采用性能良好的單色器器 4可連續(xù)可連續(xù)(linx)自動測量，響應(yīng)快。自動測量，響應(yīng)快。第二十八頁，共46頁。4.3 輻射輻射(fsh)溫度計溫度計根據(jù)全輻射強(qiáng)度定理根據(jù)全輻射強(qiáng)度定理(dngl)，即物體的總，即物體的總輻射強(qiáng)度

18、與物體溫度的四次方成正比的關(guān)輻射強(qiáng)度與物體溫度的四次方成正比的關(guān)系來進(jìn)行測量的。系來進(jìn)行測量的。組成：輻射感溫器和顯示儀表兩局部組成：輻射感溫器和顯示儀表兩局部可用于測量可用于測量40020000C的高溫，多為現(xiàn)的高溫，多為現(xiàn)場安裝式結(jié)構(gòu)。場安裝式結(jié)構(gòu)。為適應(yīng)現(xiàn)場高溫環(huán)境的要求，可在輻射感為適應(yīng)現(xiàn)場高溫環(huán)境的要求，可在輻射感溫器外加裝水冷夾套。輻射高溫計測量的溫器外加裝水冷夾套。輻射高溫計測量的溫度稱為輻射溫度，被測對象為非黑體時，溫度稱為輻射溫度，被測對象為非黑體時，要通過修正才能得到非黑體的真實(shí)溫度。要通過修正才能得到非黑體的真實(shí)溫度。 第二十九頁，共46頁。 根據(jù)全輻射定律根據(jù)全輻射定律

19、(dngl)制成的溫度計，即制成的溫度計，即全部波長的輻射能全部波長的輻射能M0, 溫度溫度T 。被測物體的輻射被測物體的輻射能經(jīng)物鏡聚焦在能經(jīng)物鏡聚焦在鉑箔上，使鉑箔鉑箔上，使鉑箔溫度升高，由熱溫度升高，由熱電堆測其溫度輸電堆測其溫度輸出熱電勢信號。出熱電勢信號。熱電堆由幾支同熱電堆由幾支同樣的熱電偶同向樣的熱電偶同向串聯(lián)，其目的串聯(lián)，其目的(md)(md)是增加是增加輸出的熱電勢，輸出的熱電勢，提高靈敏度。提高靈敏度。一、根本工作一、根本工作(gngzu)原理原理二、輻射溫度計的結(jié)構(gòu)和原理二、輻射溫度計的結(jié)構(gòu)和原理熱熱電電堆堆的的作作用用？第三十頁，共46頁。熱電堆結(jié)構(gòu)(jigu)和補(bǔ)償光

20、闌 (a):1云母基片；云母基片；2受熱受熱(shu r)靶面；靶面；3熱電耦絲；熱電耦絲；4引出線引出線(b):1-補(bǔ)償片；補(bǔ)償片；2-雙金屬片雙金屬片第三十一頁，共46頁。WFT-202型輻射(fsh)感溫器結(jié)構(gòu)1物鏡；物鏡；2外殼；外殼；3補(bǔ)償補(bǔ)償(bchng)光闌；光闌；4座架；座架；5熱電堆；熱電堆；6接線柱；接線柱；7穿線套；穿線套；8蓋；蓋；9目鏡；目鏡；10校正片；校正片；11小齒軸小齒軸第三十二頁，共46頁。1問題：由于物體的問題：由于物體的的不同，同一輻射出射度的不同，同一輻射出射度M，在不同物體對應(yīng)不同溫度，所以顯示，在不同物體對應(yīng)不同溫度，所以顯示(xinsh)儀表上標(biāo)

21、注的是輻射溫度絕對黑體對儀表上標(biāo)注的是輻射溫度絕對黑體對應(yīng)的溫度應(yīng)的溫度2輻射溫度：被測物體真實(shí)溫度為輻射溫度：被測物體真實(shí)溫度為T，其對應(yīng)的輻，其對應(yīng)的輻射出射度射出射度M，絕對黑體在溫度，絕對黑體在溫度Tp 時的輻射出射時的輻射出射度度M 0，M=M0, 溫度溫度Tp稱為稱為“輻射溫度輻射溫度 3)輻射溫度低于被測物體的實(shí)際溫度。輻射溫度低于被測物體的實(shí)際溫度。 為被測物體發(fā)射率為被測物體發(fā)射率44pTT14pTT 三三 輻射輻射(fsh)溫溫度度第三十三頁，共46頁。四、四、 輻射溫度計使用時的本卷須知：輻射溫度計使用時的本卷須知： 1 影響。盡量創(chuàng)造全輻射體的輻射條件影響。盡量創(chuàng)造全輻

22、射體的輻射條件2中間介質(zhì)的影響，測量距離不可太遠(yuǎn)中間介質(zhì)的影響，測量距離不可太遠(yuǎn)3熱電偶冷端溫度影響。熱電偶冷端溫度影響。4按規(guī)定按規(guī)定D/L被測物體的直徑，被測物體與溫度計之被測物體的直徑，被測物體與溫度計之間的距離的范圍，否那么會引起較大的誤差間的距離的范圍，否那么會引起較大的誤差(wch)。L太大，被測物體在熱電堆上成像太小，不能全部覆蓋住太大，被測物體在熱電堆上成像太小，不能全部覆蓋住熱電堆十字平面，使熱電堆接受的輻射能減小，指示偏熱電堆十字平面，使熱電堆接受的輻射能減小，指示偏低。低。L太小，物像照到光闌邊緣和接近熱電堆的其它零件上，太小，物像照到光闌邊緣和接近熱電堆的其它零件上，使

23、冷端溫度升高，造成熱電勢下降，指示偏低，且中間使冷端溫度升高，造成熱電勢下降，指示偏低，且中間介質(zhì)影響大，也造成指示偏低。介質(zhì)影響大，也造成指示偏低。第三十四頁，共46頁。4.4 比色高溫計比色高溫計原理：通過測量熱輻射體在兩個或兩個以原理：通過測量熱輻射體在兩個或兩個以上波長的光譜輻射亮度之比來測量溫度上波長的光譜輻射亮度之比來測量溫度(wnd)。特點(diǎn)：準(zhǔn)確度高，響應(yīng)快，可觀察小目標(biāo)特點(diǎn)：準(zhǔn)確度高，響應(yīng)快，可觀察小目標(biāo)(最小可到最小可到2mm)。因?yàn)閷?shí)際物體的單色黑度系數(shù)和全輻因?yàn)閷?shí)際物體的單色黑度系數(shù)和全輻射黑度系數(shù)的數(shù)值相差很大，但是對同一射黑度系數(shù)的數(shù)值相差很大，但是對同一物體的不同波

24、長的單色黑度系數(shù)和來說，物體的不同波長的單色黑度系數(shù)和來說，其比值的變化卻很小。所以用比色溫度其比值的變化卻很小。所以用比色溫度(wnd)計測得的溫度計測得的溫度(wnd)稱為比色溫稱為比色溫度度(wnd)，它與物體的真實(shí)溫度，它與物體的真實(shí)溫度(wnd)很接近，一般可以不進(jìn)行校正。很接近，一般可以不進(jìn)行校正。第三十五頁，共46頁。一一 原理：根據(jù)維恩偏移定律工作的溫度計。原理：根據(jù)維恩偏移定律工作的溫度計。通過測物體兩個不同波長下的光譜輻射出射通過測物體兩個不同波長下的光譜輻射出射度的比值推得溫度。度的比值推得溫度。1 1 推導(dǎo)推導(dǎo)(tudo)(tudo)過程黑體過程黑體通過測波長通過測波長

25、11，22下的光譜輻射亮度下的光譜輻射亮度兩式相除后取對數(shù)，整理后：兩式相除后取對數(shù)，整理后：ccTcTeccL1215110ccTcTeccL22252101200122ln5ln)11(21ccTTcLLcT比色比色溫度溫度(wnd)第三十六頁，共46頁。2 實(shí)際物體的溫度實(shí)際物體的溫度1比色溫度：比色溫度：實(shí)際物體溫度實(shí)際物體溫度T在兩個波長在兩個波長 1和和2的相應(yīng)亮度的相應(yīng)亮度比值等于絕對黑體比值等于絕對黑體Tc在兩個波長在兩個波長 1和和2的亮的亮度比，絕對黑體的溫度度比，絕對黑體的溫度Tc就稱為實(shí)際物體的比色就稱為實(shí)際物體的比色溫度。溫度。2實(shí)際物體的溫度公式：實(shí)際物體的溫度公式

26、： 根據(jù)根據(jù)(gnj)定義，用維恩公式，可導(dǎo)出：定義，用維恩公式，可導(dǎo)出： 1 2為實(shí)際物體的在波長為實(shí)際物體的在波長 1，和，和2時的光譜發(fā)時的光譜發(fā)射率射率)11(ln1121221cTTc第三十七頁，共46頁。二二 比色高溫計的特點(diǎn)：比色高溫計的特點(diǎn)：1對于絕對黑體對于絕對黑體T=Tc，因?yàn)?，因?yàn)?1= 2=1 ； 一般一般物體物體T不等于不等于Tc，由于，由于 1不等于不等于 2 對于金屬物體，一般是短波對于金屬物體，一般是短波1的的 1，大于長波，大于長波2的的 2 ， 1 2那么那么(n me) 0， TTc比色溫度高于物體實(shí)際溫度。比色溫度高于物體實(shí)際溫度。對于其它物體，視對于其

27、它物體，視 1 和和 2 的大小而定。的大小而定。21ln第三十八頁，共46頁。2 比色高溫計和單色輻射高溫計、輻射溫度比色高溫計和單色輻射高溫計、輻射溫度計相比較，測量準(zhǔn)確度更高。計相比較，測量準(zhǔn)確度更高。因?yàn)閷?shí)際物體一般因?yàn)閷?shí)際物體一般 1和和 2的比值的比值(bzh)變變化相對要比化相對要比 和和 的單位變化小得多，的單位變化小得多，3比色高溫計可在周圍環(huán)境較惡劣下測溫比色高溫計可在周圍環(huán)境較惡劣下測溫 中間介質(zhì)加水蒸汽，二氧化碳、灰塵等對波中間介質(zhì)加水蒸汽，二氧化碳、灰塵等對波長長1 和和2 的單色輻射強(qiáng)度均有吸收，盡管的單色輻射強(qiáng)度均有吸收，盡管吸收律不一定相同，但對單色輻射強(qiáng)度比值

28、吸收律不一定相同，但對單色輻射強(qiáng)度比值(bzh)的影響比較小的影響比較小第三十九頁，共46頁。國產(chǎn)國產(chǎn)WDS-II雙通道光電比色高溫計雙通道光電比色高溫計1一物鏡一物鏡 2一平行平面玻璃一平行平面玻璃 3一回零通孔硅一回零通孔硅光電池光電池 4一透鏡一透鏡(tujng) 5一分光鏡一分光鏡 6一一紅外濾光片紅外濾光片7一硅光電池一硅光電池E2 8一硅光電池一硅光電池El 9一可見光濾光片一可見光濾光片 10一反射鏡一反射鏡 11一倒一倒像鏡像鏡 12一目鏡一目鏡三、光電比色高溫計的結(jié)構(gòu)三、光電比色高溫計的結(jié)構(gòu)(jigu)第四十頁，共46頁。4.5 4.5 紅外測溫儀紅外測溫儀 紅外測溫儀是紅外輻射測溫儀的簡稱，也紅外測溫儀是紅外輻射測溫儀的簡稱，也紅外溫度計。紅外輻射又稱紅外線。波長紅外溫度計。紅外輻射又稱紅外線。波長范圍大致范圍大致0.761000um，分為，分為(fn wi)四四個區(qū)域，近紅外區(qū)、中紅外區(qū)、遠(yuǎn)紅外區(qū)個區(qū)域，近紅外區(qū)、中紅外區(qū)、遠(yuǎn)紅外區(qū)和極遠(yuǎn)紅外區(qū)。和極遠(yuǎn)紅外區(qū)。 波長范圍在波長范圍在22.6um、 35um 和和814um的三個波段，紅外線穿透能力強(qiáng)，透過率的三個波段，紅外線穿透能力強(qiáng)，透過率高，統(tǒng)稱它們?yōu)楦撸y(tǒng)稱它們?yōu)椤按髿獯翱诖髿獯翱?。測量范圍：測量范圍：04000c第四十一頁，共46